1、玉 米 栽 培 学,(Maize, Corn, Zea mays),第一章 概 论,一、玉米生产的重要性,1. 玉米是重要的粮食作物 玉米是世界上三大粮食作物之一，其种植面积和产量仅次于小麦和水稻而位居世界第三位，中国仅次于水稻居第二位，总产和单产均居粮食作物之首。 2.玉米是高产作物（高产作物之王）高产记录：春玉米（美国，2002年）1849.5公斤/亩夏玉米（山东莱州，1992，1096公斤/亩）河南浚县2005年夏玉米 15亩连片平均亩产达1006公斤/亩。2007年15亩连片平均亩产 1064公斤/亩,玉米高产的原因玉米是C4植物，光合效率高；杂优利用最早、最好的作物；株型合理，有利于
2、光合产物的制造和运输3. 玉米是重要的饲料作物玉米是公认的饲料之王，籽粒和茎叶都是优质饲 料，其饲用价值远高于小麦、大麦、燕麦和高粱， 公斤玉米1.3公斤大麦1.35公斤燕麦1.5公斤稻谷。,在畜禽饲料中占有极其重要的地位。玉米作为发展畜牧业的优质饲料来源，有着广阔的应用前景。 玉米与肉、奶、蛋的关系非同一般，在配合饲料中玉米占60%，有人说菜蓝子里有一半是玉米。 对玉米的态度一般分三部曲： 生活水平低时重视玉米做口粮； 生活水平提高丢掉玉米吃细粮； 生活再提高又重视玉米做饲料。,4. 玉米是重要的工业原料作物玉米是重要的工业原料，是人类加工利用最多的谷类作物，其深加工产品已超过3000种。玉
3、米籽粒、秸秆、穗轴、苞叶等都是重要的工业原料。三大玉米产品：淀粉，糖(成本低)，油(保健油)由玉米可生产降解地膜，可降解塑料，液体燃料等,二、玉米生产概况和发展趋势,（一）世界玉米生产概况玉米除南极洲外，世界各地都有种植，分布在南纬40度和北纬50度之间。主要集中在北半球7月等温线在20-27，无霜期140-180天的温暖地区。世界上最适宜种植玉米四大区域为：美国中北部玉米带；中国东北和华北平原欧洲的多瑙河流域中南美洲的墨西哥、秘鲁等地区。,世界玉米主产国种植面积、总产、高产纪录（1997-2001）,（二）中国玉米生产概况玉米在我国已有400多年的种植历史，与其它作物相比栽培历史最短，发展速
4、度最快。我国的玉米种植面积和总产量均仅次于美国而居世界第二位。玉米单产水平为4703kg/hm2，超过世界平均水平（4296kg/hm2 ）。玉米已经成为仅次于水稻的第二大作物，是我国重要的粮食作物、饲料作物和工业原料作物，在国民经济中占有相当重要的地位。近20年，由于管理水平的提高和科技的进步，我国玉米生产发展迅速，种植面积增加了18.5%，单产水平提高了33.5%，总产量增加58.3%。,我国玉米主产省区种植面积、总产、单产 （据90年代统计资料）,我国玉米种植产区划分,分区依据： 当地农业自然资源特点（热量、光照、水分等）；所处的地理位置及其形成和发展的历史；各地玉米间、套、复种等种植制
5、度的特点；玉米在粮食作物中所占的地位、比重及发展前景。 6个产区：北方春播玉米区 黄淮海夏播玉米区西南山地玉米区 南方丘陵玉米区西北灌溉玉米区 青藏高原玉米区,（三）通辽市玉米生产概况玉米在通辽市已有100多年的种植历史，通辽市处在北纬40-45之间，气候和自然条件都适于玉米的生产，是我国玉米种植的最适区域之一（玉米黄金带，通辽市两黄产业）。建国以来，玉米生产得到了迅速的发展，种植面积、单产和总产都有了显著的提高。,三、我国玉米栽培科学的发展,建国以来，我国玉米栽培科研的发展经历了4个阶段：1. 以总结农民丰产经验、推广实用技术为主的阶段；2. 开展玉米栽培理论研究，探索玉米高产规律及农业措施
6、对玉米生长发育的影响，提出新理论、新方法和新观点的阶段（80年代）；3. 结合农业区域综合治理，进行玉米高产开发和综合栽培技术的研究阶段（90年代）；4. 围绕玉米高产光合机理、源库关系、籽粒建成 以及集成栽培技术措施进行研究，对传统的群体结构观念和理论有所突破，并提出高产、优质、高效及绿色无公害栽培，形成较为完善的栽培技术体系的阶段（现阶段）。,（一）玉米栽培科学研究进展研究对象：已经从单一作物的研究扩展到两作多作复合群体，乃至有关连作、轮作等有关栽培技术；研究目标：已经从单纯的追求产量发展到着眼于高产、优质、高效、安全、生态；研究领域： 已经从单纯的研究农田的自然性、生物性、生产性,延伸到
7、产前、产中、产后等整个产业系统。,（二）我国玉米生产的主要增产措施选育和推广大批高产抗病杂交种；合理增加种植密度，提高光能利用率；增加肥料投入，优化施肥技术；发展灌溉，提高水分利用效率；建立病虫草害综合防治体系；推广地膜覆盖、育苗移栽等栽培技术。,（三）我国玉米生产发展前景根据今后对玉米的需求和现在的生产规模和水平，专家预测：2010年：玉米种植面积将达到2800万公顷，单产5500千克/公顷，总产1.54亿吨；2020年：玉米种植面积将达到2900万公顷，单产6000千克/公顷，总产量1.74亿吨；2030年：玉米种植面积达到3000万公顷，单产达7000千克/公顷，总产达2.1亿吨。,（四
8、）我国玉米生产的发展策略和措施策略：1. 把玉米逐步转变为粮食、饲料和经济作物，确立玉米在饲料中的主导地位；2. 由单纯的产量型生产转变为质量型生产；3. 由单纯的原料型生产转变为种、养、加综合型生产；4. 重视玉米的深层次开发利用，开拓国内外市场，把玉米生产优势转化为经济优势。,措施：1. 加速优质高效的玉米生产基地建设，分区建立优质高效的玉米生产基地；2. 依靠科技进步降低玉米生产成本，保证玉米高产稳产，拓宽国内外市场；3. 统筹玉米生产的发展，合理规划玉米产区布局，因地制宜制定发展规划；4. 重视现代科学技术和传统精细农艺相结合，达到良种、良田、良法配套，实现玉米生产的高产量、高品质和高
9、效益；,5. 因地制宜，大力发展专用玉米生产，提高玉米的经济价值、营养价值和加工价值；6. 大力发展饲料工业，促进玉米转化增值；7. 建立玉米工业体系，促进玉米的初加工和深加工，实现加工增值。,第二章 玉米栽培的生物学基础,第一节 玉米的起源、传播和分类,一、 起源关于玉米的起源有着多种学说： 1. 蒙哥马利共同祖先学说：认为玉米、大刍草、摩擦禾来自共同的祖先，以后在不同的条件下发育成不同的种族； 2. 圣希莱尔有稃种学说：认为玉米起源于有稃玉米； 3. 阿谢森大刍草学说：认为玉米起源于大刍草； 4. 曼格斯多夫三重学说：栽培玉米起源于有稃玉米，大刍草不是玉米的祖先，而是玉米的后代，大多数现代
10、玉米都具有大刍草或摩擦禾的遗传种质。,第一节 玉米的起源、传播和分类,大刍草植株细小，茎秆瘦弱，丛生，植株顶端有一个很小的穗状花序，籽粒在一个脆弱的花轴上排成对生的单行，易脱落，种子上却着生一层极硬的、发亮的、象甲虫似的外壳，保护种子免受鸟兽的危害。大刍草还有一种十分特殊的功能，就是它的根部生长着极为强大的、密集的侧枝，尤如今天栽培玉米强大的气生根一样。,第一节 玉米的起源、传播和分类,人类最早把玉米作为栽培作物种植的时候，可能是无意识地就开始对玉米果穗进行人工选择了。 玉米有一个坚硬的、不易腐烂的木质穗轴。不同时期的玉米穗轴化石，可以看到一部完整的进化史。 野生玉米 穗轴长2.4cm， 人工
11、栽培后 穗轴增至5.5cm； 16世纪初 穗轴增至13cm。 现在 穗轴增至22cm 自然驯化和人工选择的威力是巨大的！,人工栽培穗轴的进化,玉米起源于美洲大陆，关于起源中心仍有不同的观点： 瓦维洛夫等认为玉米起源地在中美洲的墨西哥、危地马拉和洪都拉斯； 达尔文等认为玉米起源地在南美洲的秘鲁和智利沿岸的半荒漠地带； 曼格斯多夫等认为玉米有两个起源地，初生起源中心在南美洲的亚马孙河流域，包括巴西、玻利维亚、阿根廷等地，中美洲的墨西哥和秘鲁则是第二起源中心；叶卡索夫等认为玉米有多个起源中心，软质型玉米起源中心在哥伦比亚，硬粒种玉米起源中心在秘鲁，马齿型和爆裂型玉米起源中心在墨西哥，甜质种和有稃种玉
12、米起源中心在巴拉圭； 近年来的研究表明，我国的云南、广西一带也可能是玉米的起源地之一。,玉米的起源和分布区域,玉米的起源,在墨西哥、秘鲁以及智利、哥伦比亚等地古墓中出土的文物，以及古代众多的建筑物上，都发现有古代印第安人遗留下来的玉米印迹，昂第安人崇敬地把玉米植株和果穗的图象绘画在庙宇上，塑造在神象上，绘织在衣物上，镶嵌在陶器上。墨西哥传说中的特拉洛克神(Tlaloce)，就是印第安人崇敬的玉米神，广义上说，就是肥沃之神，雨水之神，丰收之神。许多印第安部落以玉米命名，称之为“玉米族”、“青玉米族”。,二、 传播1 6世纪之后，玉米沿着3条路线传播到世界各地：第一条路线：由美洲大陆首先传到西班牙
13、，然后沿地中海航线传播到意大利、希腊和土耳其，经此由比利牛斯山传入法国和德国，1562年玉米传入英国，其后由土耳其再传入罗马尼亚、波兰等一些东欧国家，大约17世纪末传入俄国；第二条路线：16世纪初，伴随着各国的商业往来，玉米从突尼斯传入埃及、埃塞俄比亚、苏丹等国家，其后沿着贩卖黑奴的路线，传入南非许多国家；第三条路线：大约16世纪30年代，玉米一路通过陆路从土耳其、伊朗、阿富汗传入东亚，另一路通过东方航线传播至印度和东南亚各国。,玉米的起源地、传播路线和分布区域,关于玉米传入我国的年代和路径，目前还没有定论，目前比较公认的玉米传入我国的时间大约是16世纪初期，农史学术界认为，玉米可能沿着3条路
14、线传播到我国：第一条路线：由西班牙传到麦加，再由麦加经过中亚细亚传到我国的西北地区，从西北再传到内陆各省份；第二条路线：先从北欧传到印度、缅甸等地，再由印度或缅甸引种到我国西南地区的云南、贵州、四川等地，尔后向北传到陕西、甘肃、山西等地，向东传播到广西、湖南、湖北、浙江等地；第三条路线：先从欧洲传到菲律宾，再经海路传入我国东南沿海各省。从现有的资料看，玉米最早从东南沿海传入我国的可能性不大，从西北陆路传入的证据也不足，玉米从西南陆路传入我国的可能性最大。,三、 分类玉米（Zea mays L.)在植物学分类上属于禾本科玉米属，学名玉蜀黍,也称作苞谷、苞米、玉茭等。,（一）按生育期分类：1. 早
15、熟种： 生育期春播85-100天，夏播70-85天，积温2000-2200，植株较矮，叶数较少，一般14-18叶，籽粒较小，千粒重约150-250克，如烟单15号等； 2. 中熟种 ：生育期春播100-120天，夏播85-95天，积温2300-2500，植株高度一般处于早熟种和晚熟种之间，一般16-20叶，果穗大小中等，产量较高，千粒重约250-300克，适应地区较广，如豫玉1、2号等； 3. 晚熟种：生育期春播120-150天，夏播96天以上，积温大于2500，植株高大，叶数较多，一般21-25叶，籽粒大，千粒重约300克，如掖单13号等。,（二）按植株形态分类： 1. 紧凑型：株形紧凑，叶
16、片上举，穗位上茎叶夹角小于15 ，受光姿势好，适应密植，如郑单958等； 2. 平展型：株形松散，穗位上茎叶夹角大于30，不耐密植，如沈单7号等； 3. 半紧凑型：处于上面二者之间，如农大108等。 （三） 按籽粒结构及形态分类： 1. 硬粒型 2. 马齿型 3. 半马齿型 4. 甜质型 5. 糯质型 6. 爆裂型 7. 蜡质型 8. 有稃种 9. 粉质型,马齿型玉米,半马齿型玉米,不同籽粒类型玉米果穗形态比较,第二节 玉米的生长和发育,玉米生活史,玉米的生育时期玉米的生育时期是指某种新器官出现，使植株形态发生特征性变化的日期。常用的生育时期有：播种期：播种的日期出苗期：苗高2-3厘米，第一片
17、真叶展开的时期拔节期：茎基部节间开始伸长的日期抽雄期：雄穗主轴从顶叶露出3-5厘米的日期开花期：雄穗主轴小穗开始开花的日期吐丝期：雌穗花丝从苞叶伸出2-3厘米的日期成熟期：果穗中下部籽粒乳线消失，胚位下方尖冠处出现黑色层的日期,乳线,拔节期,小喇叭口期,大喇叭口期,抽雄期,吐丝期,成熟期,玉米的生育阶段玉米营养和生殖器官的分化发育在全生育过程中表现有明显的主次关系，按其形态特征和生长性质，可将其生育期划分为不同的生育阶段：1. 苗期 从播种期至拔节期，包括种子发芽、出苗及幼苗生长等过程，此期玉米主要进行根茎叶的分化和生长，是营养生长阶段；2. 穗期 从拔节期至雄穗开花期，此期是玉米营养器官生长
18、与生殖器官发育并进的阶段，玉米根茎叶等营养器官旺盛生长并基本建成并完成雄穗和雌穗的分化发育；3. 花粒期 从雄穗开花期到籽粒成熟期，此期是玉米的生殖生长阶段，玉米完成开花、吐丝、受精、结实的过程直至成熟。,玉米的生育阶段,一、玉米的营养器官 （一）根玉米根系具有吸收养分、水分，固定支持及合成多种活性物质的功能。玉米根属须根系，由胚根和节根组成。,初生胚根 （1条） 胚根次生胚根 （37条),种子根,(1.)胚根 又叫种子根,植物学上称初生根系，种子胚胎发育时由胚柄分化发育而成，是苗期吸收肥水的主要根系，且全生育期都有生理功能。 初生胚根 种子萌发时，首先突破胚根鞘伸出的幼根，垂直向下生长，长2
19、0-40cm。 次生胚根 在中胚轴的基部长出3-7条幼根，实际是第一层节根。 胚根的功能： 供应幼苗出土后2-3周内所需的水分和养分。,(2.) 节根 不定根，着生于节间，居间分生组织基部,植物学上称次生根。 玉米的主要根系。 地下节根（次生根） 发生在靠近胚芽鞘节上，随着茎的生长，按照向顶的次序生长，一般有4-7层，每层4-6条根，在节上呈轮生状态。 地上节根 又叫气生根、支持根 约2-3层，依据肥水而定，每层的条数约10-20条。 玉米的总根数约为50-120条，一般玉米的根长可达1-2km。 生长方向：自下而上 玉米根长逐层减少，根粗逐层增加，但最上层又减少。根层间距逐渐加长。,2.根的
20、生长 根的生长表现为重量和长度的增加，根重对维持地上部生长和功能比根条数更为重要。 出苗时，根重占一生最大根重0.33% 拔节，根重占一生最大根重10% 抽雄散粉期达到最大。 散粉后，根重降低，根系衰老。 3.根的分布 玉米根的分布一般在深1m左右，分布范围直径1m左右，主要集中于茎杆周围15-20cm内。0-20cm，根重占总根重的60%左右；0-30cm，根重占总根重的80%左右；0-50cm，根重占总根重的90%左右；,4.根的功能 吸收功能 （absorption) 很多根毛，且根汁液渗透压高，吸收水分和养分，一般较高层次的根吸收能力更强，从上至下，各层根的吸收能力呈递减趋势。0-20
21、cm水平范围内是吸收的活跃区。 固定支持功能(fixation) 合成功能(synthesis) 根是合成氨基酸和生理活性物质的重要器官，尤其是气生根合成功能更强。,5.影响根系生长的因素 （1）品种 一般生育期较长的根层数也多； （2）温度 根系最适地温24-25 ，过低根系停止生长，40 则抑制生长。 （3）水分 水分适宜，根系生长迅速，过多不利于根系生长，尤其苗期（芽涝）。 （4）养分 土壤肥沃，根系发达，土壤贫瘠，根系生长不良。根具有“向肥性”。 （5）氧气 玉米称为“中耕作物”，需氧多，中耕可以促进根系生长。,（二）茎玉米的茎具有输导、支持和贮存功能，由节和节间组成，结构上由表皮、基
22、本组织和维管束系统构成。,（二）茎 1.茎的形态 粗壮、高大，中部有髓，中实，根据茎的高低可将玉米分为： 矮杆型：株高低于2m中杆型：株高2-2.7m高杆型：株高大于2.7m 玉米茎杆有：节 16-24个节 1-4节不伸长，1-6节密集地下节间 节与节之间 下部茎节上的腋芽长成的侧枝叫分蘖，应早除掉。,2.功能 （1）支持作用 支持叶片，均匀分布 （2）输导作用 茎中的维管束是根与花、叶、果穗之间的运输通道。 （3）贮藏作用 可以贮藏糖分。 3.茎的生长 胚轴 茎杆种子成熟 拔节前 拔节后 茎节原始体 未伸长的茎节 茎节伸长散粉后 加粗 茎节停止生长 每个节间从开始伸长到定长大约需要6-14天
23、，伸长同时也不断增粗。,4.影响茎杆生长的因素 （1）温度 最适温度24-28 ，30 随温度升高，生长速度降低。 （2）养分 需要NPK充足且比例合适，NP丰富缺K时，节间易碎和倒伏，严重缺P植株矮缩。 （3）光照 短日照作物，光周期和光照强度都有影响，增加日照时数，可延长营养生长，茎节增多。 （4）水分 水分不足对地上部生长影响大于地下部，拔节到抽雄期缺水，易出现“卡脖旱”。,（三）叶叶是玉米进行光合作用和蒸腾作用的重要器官，还具有一定的吸收功能。,（三）叶 1.形态结构 叶片完全叶 着生茎杆上 叶鞘叶舌不完全叶 胚芽鞘、苞叶、盾片 （1）叶片结构表皮 上表皮 大型运动细胞 支持叶面平展和
24、下表皮 降低蒸腾叶肉 叶肉维管束有特别发达的维管束鞘，维维管束 管束鞘细胞内含有许多特殊化的叶绿。,“棒三叶” 穗位叶及上、下两叶 “胚叶” 玉米最初的5-6片叶，叶面光滑。判断叶位,棒三叶,胚叶,（2）叶鞘 叶鞘肥厚、坚韧，紧包节间，有加固保护茎秆和贮存养分的作用。 （3）叶舌 着生于叶片和叶鞘的交接处，无色薄膜 ，有防止雨水、病虫侵染的作用。 叶环：叶片与叶鞘交接外侧。,苞叶,叶鞘,叶环,叶舌,叶片,2.叶的生长 （1）叶片生长 最初3片叶 靠种子贮藏的营养，出现较快； 4-6片叶则出现较慢，7-12片也出现加快，之后叶片出现速度变慢。 玉米叶片展开时间：不同叶位有明显差别，一般中部叶面积
25、较大的展开时间长，上、下部叶片较下的展开时间短。 叶面积计算： 用系数法，公式： 单叶面积（cm2）=叶片中脉长度(cm) 叶片最大宽度(cm) 0.75单株叶面积=单叶面积,（2）叶片组分类 根据叶面积大小和生长速度，一株叶片可分为4组： 第1叶组（1-6叶）面积最小，生长速度慢，功能期短，30天左右，供长中心是根，又叫根叶组 第2叶组（7-11叶）面积较大，生长速度快，功能期长，30-60天，供长中心是茎杆和雄穗，又叫茎叶组 第3叶组（12-16）面积最大，生长速度快而稳，功能期最长，60-63天，供长中心是雌穗，又叫穗叶组 第4叶组（17-顶叶）面积较小，生长速度下降，功能期短，40-4
26、5天，供长中心是子粒，又叫粒叶组,3.叶片的功能 （1）光合作用 C4作物，光合效率高，棒三叶光合能力最强，对子粒贡献最大。 （2）蒸腾作用 叶表皮气孔对外交换，蒸散水分，降低叶温 （3）吸收作用 叶表面气孔和表皮细胞能吸收液态矿质元素，“根外追肥”“叶面喷施” 4.影响叶片生长的因素 （1）光照 光周期和光照度对叶片数量和大小都有影响 （2）温度 影响叶片数、出生和生长速度及大小，31-32 生长最快。 （3）施肥 是促控叶片生长的重要手段，施肥显著增加叶面积和叶的功能期。 （4）水分 水分的多少直接影响叶片的寿命、功能和生长。,二、玉米的生殖器官 （一）花与花序玉米雌雄同株，两种单性花序异
27、位着生，是典型的异花授粉作物。,雄花序玉米的雄花序又称雄穗，属圆锥花序，着生于茎秆顶部，由主轴和侧枝组成,雄穗上着生成对排列的小穗，小穗由护颖包着两朵雄花。每朵雄花由1个内颖、1片护颖和3个雄蕊组成，雄蕊的花丝顶端着生花药，每花药约有2500粒花粉。 玉米抽穗后2-5天开始开花，开花顺序是从主轴中上部开始，然后向上向下同时进行，分支的小花开放顺序和主轴相同。一般始花后2-5天为盛花期，以上午7-11时开花最盛。,雌花序玉米的雌花序又称雌穗，属肉穗花序，由叶腋的腋芽发育而成。雌穗是一个变态的侧枝，果穗生于侧枝的顶端，侧枝是由短缩的节和节间组成的，通常称穗柄。枝上每一节着生一变态叶，即苞叶。,苞叶
28、,穗柄,穗轴,穗轴节很细密，每节着生成对排列成行的两个小穗，每一小穗基部两侧各着生一个护颖，每一小穗内有两朵雌花，上位花发育结实，下位花退化。其中结实的小花由1个内颖、1片外颖和一个雌蕊和退化的雌蕊组成，雌蕊由子房、花柱和柱头组成。另一个退化的小花仅有膜质的内、外颖和退化的雌、雄蕊痕迹。,（二）玉米雌雄穗的分化和发育1. 雄穗的分化和发育 （1）生长锥未伸长期：生长锥突起，长宽差别较小，此时茎尚未开始拔节，是雄穗分化的原始阶段； （2）生长锥伸长期：茎顶生长锥开始显著伸长，长大于宽； （3）小穗分化期：生长锥中部出现小穗原基，基部出现分支原基，是进入小穗分行期的标志； （4）小花分化期：生长锥
29、中部小穗原基分化出两个大小不等的小花原基，标志着进入小花分化期； （5）性器官形成期：雄蕊原始体迅速伸长，花粉囊中的花粉母细胞形成四分体，标志着雄穗分化进入性器官发育形成期，这时雄穗体积迅速增大，不久即进入抽雄期。,2. 雌穗的分化和发育 （1）生长锥未伸长期：生长锥尚未伸长，长宽差别较小； （2）生长锥伸长期：生长锥显著伸长，长大于宽； （3）小穗分化期：生长锥进一步伸长，出现小穗原基； （4）小花分化期：雌穗中下部的小穗开始分化出两个小花原基，标志着进入小花分化期； （5）性器官形成期：雌穗中下部小花雌蕊柱头逐渐伸长，顶端出现分叉和绒毛，同时子房长大，胚珠分化，雌穗迅速增长，不久花丝从苞叶
30、中伸出。,3.开花受粉与受精 （1）开花 抽穗后25天开始开花， 顺序：从主轴中上部开始，然后向上向下同时进行，分枝的小花开放顺序与主轴相同，一般第25天为盛花期，上午开花较多，午后开花显著减少，夜间更少。以上午711时开花最盛，其中上午79时开花最多。 雌穗抽出稍晚，穗柄短的比穗柄长的吐丝性好；苞叶短、苞尖紧的品种吐丝性好；在干旱、缺肥或遮光的条件下，容易出现雌雄开花不协调现象。 果穗基部以上13处的小花先抽丝，然后向上、向下伸展。因此，当果穗上下部位花丝抽出后，粉源不足时会出现果穗秃顶或基部缺粒现象。,（2）授粉与受精 玉米开花时，胚囊和花粉粒都已成熟，雄穗花药破裂散出大量花粉。微风时，花
31、粉只能散落在植株周围l米多的范围内，风大时花粉可散落在5001000米以外的地方。花粉借助风力传到花丝上的过程称为授粉。花粉落在花丝上10分钟就开始发芽，30分钟后大量发芽。花粉发芽形成花粉管进入子房达到胚囊，放出两个精子。一个精子与卵细胞结合，形成合子，将来发育成种子的胚；另一个精子与两个极核结合，将来发育成胚乳。胚囊内同时进行的这两个受精过程，称双受精，从授粉到完成双受精大约需18 24小时。,3.影响开花授粉的因素 （1）温度 20-28开花最多，38 或90%易吸水膨胀破裂。 （3）花粉生活力与温湿度关系 在温度28.630，相对湿度6581%时，花粉生活力可维持56h，8h后显著下降
32、，24h后完全丧失生活力。花粉曝晒在中午的强光下(38 以上)，2h左右即全部丧失其生活力。植株健壮、生长势强的品种，花丝生活力强；杂交种的花丝活力比自交系的强；高温、干燥的气候条件比阴凉、湿润的气候条 件容易使花丝枯萎而提早丧失生活力。,玉米种子的外形,玉米种子的结构,1. 果皮和种皮 2. 胚乳 3. 胚,（三）种子玉米的种子实质上是果实（颖果），通常叫种子或籽粒，主要由皮层（包括子房壁形成的果皮和珠被形成的种皮）、胚和胚乳组成。,种子的形成的过程大致分为四个时期：籽粒形成期：自受精到乳熟初期，一般在授粉后15-20天，胚的生长发育快，此期末胚的分化基本结束，胚乳细胞形成，种子已初具发芽能
33、力，但干物质积累少；乳熟期：自乳熟初到腊熟初期，为期20天左右，此期末，果穗的粗度、籽粒和胚的体积达最大，籽粒增长迅速；腊熟期：自腊熟初期到完熟之前，为期10-15天，籽粒干物质积累慢，数量少，是粒重的缓慢增长期；完熟期：在腊熟后期，干物质积累停止，主要是籽粒脱水过程，籽粒变硬，乳线消失，胚基部出现黑色层。,3.影响子粒发育的因素 （1）温度 玉米灌浆期的适宜温度为20240C温度明显影响抽穗到成熟的日程昼夜温差对子粒灌浆有明显影响 (2)水分 水分的多少影响光合能力影响营养器官中的物质向子粒中运输 (3)光照 玉米粒重约9095%来自授粉后的光合产物 (4)肥料 适量供给氮肥，叶片功能期长，
34、有粒大粒饱的效果，品质也有所提高。,第三节 影响玉米生长发育的环境因素及其调控,一、温度玉米属喜温作物，整个生育期间都要求较高的温度。玉米正常生长的最低温度是10。在10-40范围内温度越高生长速度越快。种子6-7可发芽但速度极慢，28-35最适宜；根系的适宜生长温度是20-24；茎的适宜生长温度是24-28；开花散粉期的适宜平均日温是26-27。子粒适宜生长的温度为20-24。,二、光照玉米属短日照作物，在短日照条件下发育较快。玉米需光量较大，光饱和点约为100000lx以上，光补偿点为500-1500lx，在此范围内光合作用的强度随光照强度增加而增加；光质对玉米的光合作用和器官建成有密切关
35、系，长波光对穗发育有抑制作用；日照时数对产量有显著影响，全生育期日照时数多则产量高，黄淮海地区夏玉米全生育期日照时数为600-900h，800小时左右才有利于实现超高产。,玉米的合理密植,三、水分水分的供应状况直接关系到玉米的生长发育和生产性能，干旱和涝害都抑制玉米生长发育甚至导致玉米死亡。水还是影响玉米穗粒数和粒重的重要因素，籽粒形成期间土壤含水量80%，乳熟期间保持土壤含水量70-80%，玉米才能正常灌浆，开花期及乳熟期缺水，穗粒数减少，粒重降低，败育粒增多；乳熟期和腊熟期缺水，粒重降低。河南省玉米生长期间，由于水分造成的自然灾害主要有：6月上、中旬的初夏旱，7月中、下旬的伏旱和8月上、中
36、旬的花期阴雨。这些灾害的发生频率一般为3040%。,四、矿质营养矿质营养是玉米生长发育的主要条件之一，对器官建成和产量有很大的影响。矿质元素占玉米干重的5%左右。大量元素中，除了氮、磷、钾外，硫可能成为第4种主要矿质元素微量元素中，对锌反应敏感。磷能促进根系生长和养分的运输和转化，苗期玉米对缺磷反应敏感，尤其在5叶期以前。,五、土壤玉米对土壤的适应性很强，要求不很严格，沙壤土、壤土、粘重土壤均能生长。但玉米对土壤空气状况非常敏感，要求土壤空气容量大，通气性好，含氧比例高，透水保水性好。高产玉米要求土层深厚、结构良好、疏松通气、透水保水性好、供肥能力好。玉米对土壤的PH值的适应范围为5-8，但最
37、适宜玉米生长的PH值范围为6.5-7。,第三节 土壤耕作技术,第四节 玉米产量的形成,产量=穗数x穗粒数x粒重（产量构成理论）产量=(光合面积x光合速率x光合时间)-呼吸消耗）x经济系数（光合性能理论）源库理论 “源”: 同化物的供应能力，通常指玉米通过光合作用将二氧化碳和水同化为富含能量的有机物的能力；“库”： 光合产物的贮存能力，即籽粒的大小、多少、代谢活性等，决定了籽粒中贮存物质的数量；“流”：光合产物从叶片转运到籽粒库的转运系统。“源”足、“库”大、“流”畅，以及三者的协调作用，是玉米获得高产的基本特征。,一、玉米的同化源通过光合作用形成的有机物约占植株总干重的95%左右，光合作用形成
38、的有机物的多少直接决定了玉米生物产量的高低。光合产物的供应是籽粒产量形成的根本来源，在籽粒形成过程中，源的重要作用表现在两个方面：一是为库的建成提供了物质基础，二是为库的充实提供了物质保证。玉米的同化系统是由植株的光合器官所构成，包括叶片、叶鞘、茎秆和雌、雄穗，其中叶片是这一系统的主体，单叶光合能力的强弱是决定群体光合作用的基础，在叶面积和其它性状相同的情况下，单叶光合速率高的品种表现出较高的产量。品种、叶龄、种植密度、叶面积指数、光截获率、叶面积持续期、株型等都是影响玉米光合效率的因素。,二、玉米同化产物的消耗与分配玉米产量形成，与光合源制造的光合产物有关和光合产物的消耗和分配有关。玉米的呼
39、吸消耗占光合总同化量的1/3左右，在提高光合产物制造量的基础上，降低呼吸消耗，促进光合产物向籽粒库的流动，方能获得理想的经济产量。干物质生产是形成玉米籽粒产量的物质基础，增加干物质在籽粒中的分配比率，是增加玉米籽粒产量的根本途径。而有机物在各器官的运输、分配状况，决定于同化源的有机物质供应能力、库的竞争能力和输导系统的运输能力。,三、玉米的籽粒库玉米的籽粒库包括穗和粒，群体库容的大小则决定于单位面积的穗数、穗粒数和粒重；籽粒库的性能直接决定干物质在穗、粒中的贮存数量和分配比例，同时对光合源有很大的反馈作用。单位面积穗数的增加主要通过合理增加种植密度和减少空秆率两条途径实现；穗粒数的多少主要取决
40、于雌蕊分化的总小花数、受精的小花数以及受精后的小花是否能够发育成有效的籽粒，其中花数主要由基因型制约，粒数主要受环境条件的影响；粒重的高低取决于籽粒库容的大小、灌浆持续期的长短和灌浆速率的高低，库容大、灌浆速率高、持续时间长，则粒重高。,第五节 玉米品质的形成及影响因素,玉米品质主要指营养品质、外观品质、商品品质和卫生品质，品质形成与其品种类型、栽培措施、生产环境等因素有关。选用适宜的品种 种植晚熟品种或优质品种，可以充分利用气候资源，促进养分积累和品质的提高；选择适宜的种植区域 污染少，病虫害少的区域，玉米生长好，灌浆时间长，籽粒品质好；合理使用肥料 氮、磷、钾肥合理施用，适当施用其它微肥，
41、都可以提高玉米的外观品质和内在品质。,第三章 玉米栽培和管理技术,一、玉米栽培中存在的问题 二、良种选用 三、播种 四、玉米苗期管理 五、玉米穗期管理 六、玉米花粒期管理 七、适期收获,第一节 玉米栽培中存在的问题,一、玉米栽培中普遍存在的问题土壤耕作技术落后，导致保水保肥能力差；种子质量参差不齐，播种质量差，难以保证一播全苗；管理粗放，栽培技术落后，农民栽培管理技能差，机械化水平低；水肥管理落后，不能够按时按需调控水肥供应；病虫草害防治手段单一，大量使用农药，防治效果差，造成环境污染；单产水平低，抗灾增产技术落后；,二、河南省玉米栽培中存在的问题1. 播种质量较差，缺苗断垄严重； 2. 土壤
42、耕作技术落后，耕层浅，下层结构不良，保水保肥能力弱，导致玉米生长发育不良，大部分地区缺乏灌排条件，抗灾稳产性差； 3. 水肥调控技术落后，不能满足玉米高产高效要求且造成生产成本提高，资源浪费，效益下降； 4. 玉米病虫草害发生严重，预警防治技术滞后； 5. 管理粗放 ，保护性耕作技术落后，机械化水平低； 6. 秸秆还田和利用效率低，有机肥施用量少，大量施用化肥，可持续发展水平低； 7. 适于大面积应用的超高产技术体系尚未形成。,第二节 玉米良种选择,合理选用玉米良种，是玉米高产栽培的重要措施。选择玉米品种是可遵循以下原则： 1. 选用经过审定或认定的品种； 2. 根据不同的用途和目的选用不同类
43、型的玉米品种； 3. 根据当地的自然生态条件选用适应的品种； 4. 根据当地的生产水平选择适应的品种； 5. 根据种植制度选用生育期适宜的品种； 6. 重视品种的合理搭配，保证玉米的高产稳产； 7. 选用发芽率和纯度都合格的高质量种子，尽量选用果穗中部种子。,第三节 播 种,一、影响种子发芽和出苗的主要因素 1. 种子的生活力和成熟度 只有具有生活力的种子才能发芽。随着种子成熟度的提高，种子发芽势和发芽率都较高。 2. 温度 玉米种子发芽的最低温度一般为6-10，最适温度是25-35 ，最高温度是40-45 。 3. 水分 水分是玉米发芽的首要条件，玉米种子吸水达到风干重的35%-37%时就能
44、正常发芽，通常田间持水量为60%以上时，才能满足玉米发芽的需要。 4. 氧气 一般情况下土壤空气含氧量完全可以满足发芽的需要，但若遇播种过深、土壤水分过多、播后土壤板结等因素，则影响发芽。,二、播前整地 1.春玉米整地技术 2.夏玉米整地技术 夏玉米生长期短，抢时抢墒早播是实现高产的关键，为了早播，往往来不及整地，需要在前茬作物播种前实施深耕整地，并且在玉米出苗后的管理措施中予以补救。在机械化水平较高的地方，直播夏玉米可以在玉米出苗后再对行间进行中耕。,三、种子处理 在玉米播种前可通过晒种、浸种和药剂拌种等方法，增加种子的生活力，提高种子的发芽率，减轻病虫危害，以达到苗早和苗齐、苗壮的目的。
45、1.晒种 播前选择晴天，连续暴晒2-3天，并使种子晒匀，可提高出苗率。 2. 药剂拌种 用硫酸铜等拌种能减轻玉米黑粉病等的发生，用辛硫磷等拌种能防治地下害虫。 3. 种子包衣 包衣能防病治虫和促进生长发育。,四、确定适宜播期和种植密度 春玉米播种应选择地温稳定在10以上时进行。 夏玉米尽量早播。晚播会造成严重减产。 种植密度：紧凑型品种，4000-4500株，平展型3000- 3500株。,五、玉米播种技术 1，麦田套种：是夏玉米早播最有效的途径，人工麦收的地块，一般要求玉米和小麦的共生期为7-15天，适墒匀墒播种，播深一致，并适当防治病虫害。 机械化麦收时，可在麦收前3-5天套种，以机械收麦
46、未出苗为宜。 2.麦收后浅耕灭茬播种； 3.麦收后直接铁茬播种。,（二）夏玉米直播技术夏直播是在小麦收获后播种玉米，其优点是便于机械化操作。缺点是由于麦茬影响，播种质量不高，出苗不太整齐，玉米的整齐度较低；另外玉米的生长时间较短，不能种植生育期较长的高产品种，还可能遇到多种自然灾害。,第四节 玉米苗期管理,一、玉米苗期生育特点 苗期是长根、增叶和茎节分化阶段，是决定叶片和茎节数目的时期；是以根系生长为中心的时期，根系活力为全生育期的最高时期，拔节期达最高峰；是玉米耐旱性最强时期；是提高玉米整齐度的关键时期。 苗期结束时植株叶龄指数达30%左右。 叶龄指数=（主茎展开叶数/植株总叶片数）100
47、玉米苗期虽然生长发育缓慢，但处于旺盛生长的前期，其生长发育的好坏不仅决定了营养器官的数量，而且对后期的生长及产量都有直接影响。,二、玉米苗期对环境条件的要求 温度：温度是影响玉米幼苗生长的重要因素，在一定温度范围内，温度越高生长越快。 水分：玉米苗期有耐旱怕涝的特点，适当干旱有利于促根壮苗，土壤相对含水量60%比较适宜生长。 养分：3叶前的养分主要由种子供给，4叶开始从土壤吸收养分，苗期占全生育期吸氮量的6-8%，磷占5-10%，钾占8-10%。,三、玉米苗期管理措施 （一）及时间苗、定苗、补苗 及时间苗、定苗是减少弱株率，提高群体整齐度，保证合理密度的重要环节。玉米3叶以前，壮、弱、病、残苗
48、不易准确区分，5片叶可见时，幼苗两极分化比较明显，为定苗适期。 间苗、定苗时间要因地、因苗、因具体条件确定，夏播玉米生长快，易保苗，可适期早进行，宜3叶间苗，5叶定苗；套种玉米保全苗难度大，应适时间苗，略晚定苗；干旱条件下应适当早间苗、定苗；病虫害严重时应适当推迟间、定苗。 定苗时应做到去弱苗，留壮苗；去过大苗和弱小苗，留大小一致的苗；去病残苗，留健苗；去杂苗，留纯苗；缺株时适当保留双株，缺株过多时要补苗。为确保收获密度和提高群体整齐度及补充田间伤苗，定苗时要多留计划密度的5%左右，其后在田间管理中拔除病弱株。,（二）及时中耕、除草 中耕是玉米田间管理的一项重要工作，其作用在于破除板结，疏松土壤，保墒散湿，提高地温，消灭杂草，减少水分、养分的消耗以及病虫害的中间寄主，促进土壤微生物活动，促进根系生长，满足玉米生长发育的要求。 玉米苗期中耕一般可进行两三次，中耕深度以3-5厘米为宜。 （三）蹲苗促壮 玉米苗期根系生长较快，为了促进根系向纵深发展，形成强大的根系，为玉米后期生长奠定良好的基础，苗期可在底墒充足的情况下，控制灌水进行蹲苗。 （四）追肥 玉米施肥量的确定：平衡施肥法， 每生产100公斤子粒，大约需要氮素3公斤，有效磷1公斤，有效钾3公斤。 夏玉米一般不施底肥，苗期应将所需的磷、钾肥一次施入，施用时间宜早，一般在5叶前施入。,
